鄒付群+++韋克昌

摘要：虛擬仿真技術(shù)作為職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)的發(fā)展方向，目前應(yīng)用比較廣泛。本文提出將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于飛機(jī)維修實(shí)訓(xùn)的教學(xué)中，它能克服現(xiàn)有教學(xué)中存在的一些弊端，提升教學(xué)質(zhì)量，為飛機(jī)維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)的改革提供了一個(gè)方向。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真 飛機(jī) 維修 實(shí)訓(xùn)教學(xué)

虛擬仿真技術(shù)是一個(gè)虛擬環(huán)境，它包括軟件、計(jì)算機(jī)硬件和各類(lèi)傳感器，能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境和實(shí)物進(jìn)行高度模擬，當(dāng)人們進(jìn)入該環(huán)境并與其進(jìn)行交互時(shí)，可產(chǎn)生“身臨其境”的感覺(jué)。

教育部從2008年起，頒發(fā)的一系列文件清晰指出職業(yè)教育要“大力推動(dòng)仿真、多媒體課件等數(shù)字化教學(xué)資源開(kāi)發(fā)”，“重點(diǎn)解決常規(guī)的教學(xué)手段技術(shù)、設(shè)施設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)問(wèn)題，主要為了滿(mǎn)足有急切需求并覆蓋范圍廣的虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)的需求，表明了職業(yè)技術(shù)教育的實(shí)訓(xùn)教學(xué)方向是利用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行深入開(kāi)展。

一、虛擬仿真在職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，很多職業(yè)教育的實(shí)訓(xùn)教學(xué)中都應(yīng)用了虛擬仿真技術(shù)：

（一）旅游課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)

由于實(shí)習(xí)資源有限、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)成本高等問(wèn)題，很大程度上制約了旅游專(zhuān)業(yè)的教學(xué)發(fā)展。而利用虛擬仿真技術(shù)，能夠開(kāi)發(fā)出各個(gè)旅游景區(qū)的虛擬場(chǎng)景，開(kāi)發(fā)多條路線(xiàn)。這樣教師只需在教室就能完成全國(guó)各地的景點(diǎn)講解，學(xué)生也可隨時(shí)進(jìn)行各景點(diǎn)的虛擬講解練習(xí)，大大提高了教學(xué)效果，省去了實(shí)地教學(xué)的麻煩。

（二）醫(yī)學(xué)課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)

作為一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)，學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中重要性不言而喻。而利用虛擬仿真技術(shù)，正好能夠讓學(xué)生模擬完成一些外科手術(shù)和解剖等練習(xí)，完成課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)；還可調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將抽象的內(nèi)容具體化、形象化，給學(xué)生留下深刻印象，也給教師提供了方便，大大提高了教學(xué)質(zhì)量。

（三）工科課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)

在汽車(chē)、模具、水利水電等專(zhuān)業(yè)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，建立與實(shí)物一致的三維模型，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、設(shè)備的立體展示，觀(guān)察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)；還可模擬實(shí)際的工作流程，模擬工作工況下工作情況。

雖然虛擬仿真在職業(yè)教育的實(shí)訓(xùn)教學(xué)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用，但在民航院校的飛機(jī)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)中應(yīng)用很少，因此開(kāi)展基于虛擬仿真的民航職業(yè)院校實(shí)踐教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)，對(duì)于提高學(xué)生的技能，提升學(xué)校的教學(xué)水平和競(jìng)爭(zhēng)力有很大的意義。

二、民航職業(yè)院校實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的弊端

（一）教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)設(shè)備比較落后，不能緊跟民航機(jī)務(wù)維修發(fā)展的步伐

由于航空器材價(jià)格昂貴、技術(shù)更新也比較快，各民航高職院校受制于資金、場(chǎng)地等原因，不能購(gòu)置成套的在役航空器提供給實(shí)訓(xùn)教學(xué)。只能使用一些退役的機(jī)型進(jìn)行教學(xué)，例如三叉、運(yùn)7等。由于實(shí)訓(xùn)設(shè)備的落后，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容也往往跟不上行業(yè)的發(fā)展，甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于實(shí)際工作。鑒于實(shí)訓(xùn)設(shè)備與實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的落后，學(xué)生在學(xué)校所學(xué)到的技能與實(shí)際工作有很大的差異，學(xué)生上崗后并不能立馬上手，而是感覺(jué)學(xué)非所用。

（二）教學(xué)手段單一

機(jī)務(wù)維修實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)主要是通過(guò)老師現(xiàn)場(chǎng)講解，學(xué)生練習(xí)的形式進(jìn)行的，是一種學(xué)徒制的教學(xué)方式。這種方法有一定的優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些弊端。例如，教師在現(xiàn)場(chǎng)很難直觀(guān)形象地將系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理講解清楚，而且這種教學(xué)方法也會(huì)隨著教師所面對(duì)學(xué)生人數(shù)的增加而大打折扣。因此我們還需要其他合理的輔助教學(xué)方式，才能保證授課質(zhì)量。

（三）工位有限

由于院校的實(shí)踐教學(xué)設(shè)備不足，實(shí)踐教學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)“僧多粥少”的情況，從而導(dǎo)致學(xué)生排隊(duì)等候的情況，降低學(xué)習(xí)效率。

（四）實(shí)訓(xùn)教學(xué)的學(xué)時(shí)不足

目前，機(jī)務(wù)高職教育普遍存在理論與實(shí)踐教學(xué)失衡的現(xiàn)象，很多高職院校都偏重理論課的教學(xué)，實(shí)訓(xùn)課程的學(xué)時(shí)往往較少。有些機(jī)務(wù)高職院校的人才培養(yǎng)方案中，整個(gè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)所占的比重還達(dá)不到1/3，遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足實(shí)訓(xùn)教學(xué)的需要。這與高職教育培養(yǎng)技能型、實(shí)踐型人才的目標(biāo)相矛盾。相比西方職業(yè)教育發(fā)達(dá)的國(guó)家，實(shí)訓(xùn)課程能占整個(gè)教學(xué)任務(wù)的一半，甚至還超過(guò)理論課時(shí)，我們的實(shí)訓(xùn)教學(xué)量還很不足。因此在現(xiàn)有情況下應(yīng)想辦法延長(zhǎng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的時(shí)間和空間，提升學(xué)生課堂實(shí)訓(xùn)的效率。

三、虛擬仿真在飛機(jī)維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的具體應(yīng)用

以《飛機(jī)起落架系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)》課程為例，虛擬仿真在課程中的應(yīng)用包括以下幾方面：

（一）課程內(nèi)容方面

根據(jù)課程的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，設(shè)置737機(jī)輪拆裝、737剎車(chē)裝置拆裝、737輪胎分解和737剎車(chē)組件分解等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，學(xué)生可完成每個(gè)項(xiàng)目的虛擬拆裝練習(xí)，掌握737起落架的具體結(jié)構(gòu)及每一步的拆裝要領(lǐng)。為學(xué)生將來(lái)的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）課程安排方面

實(shí)訓(xùn)不再局限于課堂內(nèi)完成，現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)練習(xí)只能在固定的時(shí)間和固定的場(chǎng)所，處于安全的考慮，課前課后一般都不允許學(xué)生自己進(jìn)去實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所自己練習(xí)。利用虛擬仿真平臺(tái)學(xué)生可在課前預(yù)習(xí)，對(duì)拆裝的結(jié)構(gòu)及步驟有比較清晰的了解，能提升課堂內(nèi)的學(xué)習(xí)效率，課后還可進(jìn)行鞏固練習(xí)，學(xué)生可不斷反復(fù)練習(xí)，直到完全掌握實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。

（三）利用虛擬仿真平臺(tái)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)考核

當(dāng)前，飛機(jī)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)課程的考核缺少一個(gè)比較好的方式?？衫锰摂M維修平臺(tái)設(shè)置考核模塊，學(xué)生在虛擬仿真平臺(tái)上進(jìn)行虛擬拆裝，并完成相關(guān)的問(wèn)題，系統(tǒng)記錄學(xué)生的考試情況，并將結(jié)果反饋給教師，作為整個(gè)課程部分考核成績(jī)。該考核方法能比較客觀(guān)反應(yīng)學(xué)生對(duì)拆裝步驟的掌握情況，并檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)拆裝過(guò)程中涉及的理論是否掌握，這種方式可與目前的考核辦法結(jié)合，從而更加全面、客觀(guān)地對(duì)學(xué)生做出評(píng)價(jià)。

四、虛擬仿真技術(shù)在飛機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的意義

將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于飛機(jī)維修實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)中，能讓學(xué)生增加新的學(xué)習(xí)途徑，多方位進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)于職業(yè)院校和學(xué)生本人都有較大的益處：

（一）提高效率

虛擬仿真拆裝雖然不能代替真實(shí)的實(shí)物拆裝練習(xí)，但它能夠讓學(xué)生進(jìn)去實(shí)物拆裝前對(duì)整個(gè)實(shí)物的結(jié)構(gòu)、拆裝流程、注意事項(xiàng)等都有比較全面的認(rèn)識(shí)，這樣學(xué)生再進(jìn)入實(shí)物操作后能做到胸有成竹，這大大提高了課堂上教學(xué)的效率，學(xué)生花更少的時(shí)間便能掌握實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。

（二）降低損耗

實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，造成設(shè)備損壞主要有兩種情況，一是學(xué)生的操作失誤造成的非正常損壞；二是反復(fù)拆裝練習(xí)產(chǎn)生的正常損耗?，F(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)方式，學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)前往往并不清楚拆裝的要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，易造成結(jié)構(gòu)的損壞。而且為了更好地掌握實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，學(xué)生需要反復(fù)練習(xí)，加劇設(shè)備和耗材的使用，帶來(lái)較大的損耗。而利用虛擬仿真學(xué)生可先在虛擬平臺(tái)上反復(fù)練習(xí)，縮短實(shí)物練習(xí)的時(shí)間，易不容易造成實(shí)物的損壞。

（三）增加安全可靠性

學(xué)生在使用虛擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)出現(xiàn)誤操作時(shí)，不會(huì)造成設(shè)備和人身的傷害，不存在資源的浪費(fèi)。通過(guò)虛擬實(shí)訓(xùn)后，學(xué)生可以很好地掌握各項(xiàng)目的操作流程及所包含的原理，日后上崗將應(yīng)對(duì)自如。

（四）考評(píng)結(jié)合，提升教學(xué)效果

利用虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)可以完成對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，每個(gè)學(xué)生在平臺(tái)上單獨(dú)完成項(xiàng)目的虛擬拆裝，并回答相關(guān)的理論知識(shí)。平臺(tái)能比較客觀(guān)反應(yīng)學(xué)生對(duì)拆裝步驟的掌握情況，并檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)拆裝過(guò)程中涉及的理論是否掌握，這對(duì)于提升教學(xué)質(zhì)量有很大的幫助。

五、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)有的飛機(jī)維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)完全依賴(lài)實(shí)物，造成了實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在較多的弊端，虛擬仿真技術(shù)的引入，它能較好地改善現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，提高民航類(lèi)職業(yè)院校的教學(xué)質(zhì)量和行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，為民航類(lèi)院校的實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革提供了一個(gè)方向。

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（作者簡(jiǎn)介：[1]鄒付群，廣州民航職業(yè)技術(shù)學(xué)院 飛機(jī)維修工程學(xué)院，實(shí)驗(yàn)師，機(jī)務(wù)維修；[2]韋克昌，廣州民航職業(yè)技術(shù)學(xué)院 飛機(jī)維修工程學(xué)院。）